Boerinnen zakhorloge
Reparatie
Vandaag op de uurwerkzolder een gouden boerinnenzakhorloge van de jaren 1800.
Dit zakhorloge was van een zuster die tijdens de tweede wereldoorlog moest vluchten voor de bombardementen in Rotterdam. Tijdens deze bombardementen heeft het zakhorloge het flink te voorduren gehad. De zuster was gevlucht naar Utrecht waar zij onderdook op zolder samen met het zakhorloge. Het zakhorloge is vervolgens weggestopt in een doos met een brief erbij die deze gebeurtenis beschrijft. Het doosje is daarna niet meer van zolder gekomen tot dat de zuster overleed en de familie leden het huis aan het leeghalen waren. Tijdens het opruimen van de zolder kwamen ze het doosje tegen met het kapotte zakhorloge en de brief.
Het zakhorloge heeft lang in deze staat gelegen en het is nu tijd om het horloge een opknapbeurt te geven, waarbij we zoveel mogelijk origineel proberen te houden.
Op de foto is te zien dat het zakhorloge het glas mist en het ringetje mist waar normaal gesproken de ketting aan hangt.
Als het zakhorloge wordt opengemaakt kunnen we het uurwerk zien. Dit is een cylinder echappement wat in 1695 door Thomas Tompion in Engeland.
Het cylinder uurwerk is een uitdaging voor horloge reparateurs omdat dit type echappement 3 functies combineert die de huidige uurwerken hebben verdeeld over 3 afzonderlijke componenten: tik doorlaten, impuls opvangen en raderwerk blokkeren. Alles komt dus erg nauw en daarbij komt nog eens dat dit type echappement erg fragiel is en snel afbreekt. Later in dit artikel zal ik de werking in iets meer detail uitleggen
Bij een verdere inspectie wordt het duidelijk dat de balans gebroken is. Zoals te zien is in de video kan de balans op en neer bewegen terwijl de balans-as normaal gesproken geklemd hoort te zitten tussen twee lagers.
Als we vanaf de zijkant van het uurwerk kijken zien we hetzelfde dat de balans scheef hangt. Het puntje van de balans-as aan de bovenzijde is afgebroken.
De spiraal van de balans lijkt nog wel goed te zijn, in deze foto heb is ook het puntje aangegeven wat aan de onderkant is afgebroken.
Het uurwerk lijkt verder oké en heeft alleen een schoonmaakbeurt nodig. Maar we gaan eerst beginnen met het repareren van het glas. Het zakhorloge heeft een speciale, kleine en fragiele inzet waar ik geen passend glaasje op voorraad voor had. Het heeft namelijk een inzet van -45 graden en de glazen die ik heb en kan maken hebben een hoek van 90 graden of +45 (net verkeerd om). De keuze is dus om er een plastic glaasje op te zetten maar dit vond ik er niet mooi uitzien. Ik heb toen een bol mineraal glaasje van 90 graden in mijn draaibank gezet. Ik heb het glas op een wax-chuck gezet met Shellac als bindingsmiddel en een centreer tool om het uit te lijnen. Shellac is vast bij kamertemperatuur maar is vloeibaar als er een vlam bij komt.
Nu het glas vast zit op de wax-chuck kan er een hoek van -45 graden aan worden geslepen. Met een houtje en watervast schuurpapier schuur ik langzaam een hoek in het glas. Er wordt watervast schuurpapier gebruikt omdat er dan water kan worden gebruikt om glassplinters te voorkomen.
Even passend maken, kast reinigen en daarna in de kast lijmen.
En het glas zit erin!
Zo heb ik met dit projectje er ook weer een mooie vaardigheid bijgeleerd voor toekomstige projectjes.
De volgende stap op de horlogekast af te ronden is om het ringetje te maken.
De eerste stap hier is om een indicatie te krijgen van de lengte voor de messing staf. Dit is makkelijk gedaan door eerst het ringetje van een koperdraadje te maken.
Nu we een indicatie hebben van de lengte van het ringetje kunnen we het aftekenen en afdraaien op de draaibank.
Als we de lengte weten en het kunnen draaien moeten we het ook nog een mooie finish geven. Voor een mooie finish schuur ik het messing op met een grid 3000.
Nu het ringetje gereed is kunnen we het eraf draaien. Op de foto de indicatie, start materiaal en het afgedraaide messing stuk naast elkaar.
Het stuk messing bleek nog iets te dik dus heb ik hem verder verdunt. Daarna kunnen we het messing ringetje buigen en moeten er twee puntjes aan worden gedraaid. Deze puntjes zijn nodig om in de kast te klikken. Hier is een speciaal stuk gereedschap voor waar aan de voorzijde verschillende frees groottes zitten voor het puntje en de achterzijde is beladen met een veer om het ringetje door de frees heen te trekken.
En vervolgens zitten er twee puntjes aan de ringetjes
Met een speciale tang kan het ringetje lichtjes uit elkaar worden getrokken om hem vervolgens aan de kast te bevestigen. Dat ziet er weer mooi uit.
De kast is klaar!
Nu de kast klaar is kunnen we terug naar het uurwerk. We wisten al dat het pinnetje was afgebroken (rode cirkel) maar blijkbaar zat er ook een scheur in de as (bij de rode pijl maar niet zichtbaar op de foto). In mijn voorraadje heb ik helaas geen passend onderdeel dus moeten we creatief worden.
Voordat we gaan repareren is uitleg van de werking wel interessant.
Links in de afbeelding, Fig. 1, is de balans-as weergeven wat bestaat uit 3 delen. In het zakhorloge is het bovenste en middelste onderdeel kapot. Hier kan je ook goed zien dat het middelste gedeelte wat open holtes heeft waar het tandwiel ingrijpt. Bij mij ging het maken van de cilinder wel goed maar bij het uitvijlen van de openingen kwam ik erachter dat mijn vijlen al 1.5x zo dik zijn al de gehele opening... Het maken van het bovenste en onderste gedeelte kan ik wel op de draaibank samen met de cilinder van het middelste gedeelte. Dus waar het nu op vastloopt is het vijlen van de openingen in het middelste onderdeel.
De ingrijping van het tandwiel is te zien in Fig. 2 waar de halve cirkels bij 1 t/m 7 de balans-as voorstelt vanaf een bovenaanzicht. Hier kan je goed in zien dat de afmeting precies goed moet zijn in diameter en hoek omdat het uurwerk het anders niet doet.
Fig. 3 laat het zijaanzicht zien van de balans-as met het tandwiel.
Het idee is als volgt: Voor het middenstuk van de balans (nummer 2) heb ik een vervanger gevonden en is werkend alleen kloppen de boven en onder as nog niet (nummer 1 en 3), dus is het idee om daar een passende fitting voor te vinden. Nummer 3 heb ik van jouw oude as overgenomen en is dus correct, nummer 1 heb ik gezocht in mijn voorraadje.
Ik heb een paar bijna passende nummer 1’s gevonden in mijn voorraadje die iets moesten worden bijgewerkt. De tap was namelijk te dik en moest van 0.30 mm in diameter worden teruggebracht naar 0.07 mm.
Om de diameter op maat te maken heb ik een Jacot tool gebruikt omdat het op de draaibank te snel gaat. Bij de Jacot tool laat je het tandwiel rond draaien door met de hand een boog heen en weer te bewegen in plaats van met een motor op de draaibank. Met een hele fijne vijl maak ik het asje dunner.
Maar toen...... Bij het op maat maken was ik bezig om de laatste 0.01 mm van de dikte van de as af te "vijlen" toen opeens het onderdeel uit mijn Jacot tool (van de vorige foto's) vloog en het puntje van 0.08 mm afbrak... Erg jammer aangezien het bijna klaar was, het was van 0.30 mm al naar 0.08 mm wat natuurlijk het staal ook moe maakt. Maar, we geven niet op. Er waren nog een paar andere onderdelen die ook zouden kunnen gaan werken.
Hier nog een fotootje met een voorbeeld van een onderdeel wat ik aan het zoeken ben/op maat aan het maken ben. De grootste diameter is gelijk aan 0.58 mm.
Nadat er een goede nummer 1 is gemaakt viel er mij wat op. Door het meerdere aantal pogingen is de messing fitting (nummer 4) een beetje versleten..... hup draaibank uitstallen en een nieuwe maken.
Het nieuwe onderdeel heeft een maximale diameter van 1.0 mm en een lengte van ongeveer 1.0 mm. Na het op maat hebben gemaakt van de diameter heb ik via een zwarte stift de lijnen kunnen intekenen voor de verschillende secties.
Na het draaien ziet het onderdeel er zo uit.
De minimale diameter is 0.71 mm en er moet een gat worden geboord van bijna 0.70 mm. Ik heb een gat geboord van 0.65 mm en vervolgens met de hand en een ruimer het gat op maat gemaakt.
Even lachen voor de foto: links de nieuwe en rechts de oude.
Nieuwe balans fitting geïnstalleerd op de balans.
Nu de as monteren en we kunnen testen.
Tijdens het testen nog zonder veer begon het uurwerk opeens te tikken nadat ik het onderdeel frictie-"vrij" had geplaats. Een erg goed teken.
De volgende stap is om de veer op de as te monteren maar op één of andere manier wordt de veer te breed waardoor deze niet blijft zitten. Met een aantal veren kreeg ik het zelfde resultaat.
Dit komt door een incorrecte dimensionering van het aanliggende ringetje wat geen scherpe hoek heeft van 90 graden en misschien nog net 0.05 mm uitsteekt en dus de veer verbreed en zich daardoor niet aan de lengte van 0.4 mm vast kan klemmen.
Helaas is tijdens een nieuwe poging van de balans-fitting de balansveer verbogen wat een kritisch onderdeel is. Hierdoor is er besloten om het uurwerk te vervangen met eenzelfde soort uurwerk van de jaren 1800.
Het nieuwe uurwerk ziet er bijna hetzelfde uit en heeft alleen een schoonmaakbeurt nodig en nieuwe olie. Daarnaast moeten de wijzerplaat en wijzers worden overgezet samen met de kroon.
Even een mooie close-up van de tandwielen.
En het uurwerk is uit elkaar en kan door de wasstraat.
Het uurwerk wordt opnieuw in elkaar gezet en de volgende stap is om de kroon van het zakhorloge over te zetten op de nieuw opwindstift. De kroon zit vast met wat lijm, dus door de stift te verwarmen met een soldeerbout kan de kroon worden losgetrokken en vervangen.
Daarna is het tijd om de voetjes van de wijzerplaat op de juiste plek te zetten zodat de 12 uur ook echt met de 12 uur uitlijnt. Zo moet bijvoorbeeld één pootje linksboven iets verschoven worden.
Om de wijzerplaat aan te pakken hebben we een Dremel nodig, (Crème brûlée) brander, IPA, soldeersel, Flux en een vaste hand.
Eerst worden van de wijzerplaat de huidige voetjes weggevijld. Daarna heb ik de nieuwe plekken gemarkeerd en het emaille vanaf de achterkant weggeschuurd tot het koper van de wijzerplaat zichtbaar werd.
Daarna heb ik in de gemaakte holtes tin gesoldeerd voor de nieuwe hechting.
De volgende stap is de voetjes maken en solderen. Om een idee te geven, de diameter van het koper is <0.85 mm. Toen de voetjes goed vastzaten was het passen en meten tot de wijzerplaat goed uitlijnde met het uurwerk, straks de preview....
Voordat ik de preview laat zien heb ik ook de wijzers passend gemaakt. Voor de urenwijzer moest het gat iets groter doormiddel van een ruimer maar voor de minutenwijzer moest het gat iets kleiner. Met behulp van mij triebniet en een speciale staaf kan ik was messing van de wijzer in het gat timmeren. Na wat pogingen was de wijzer op maat bij de 0.4 mm diameter (aflezing 40).
Helaas kwam er een nieuw probleem met het plaatsen van de wijzers. Bij het instellen van de tijd bewoog de minuten wijzer mee met de urenwijzer, niet zelfstandig. Dit betekent dat de minuten wijzer vastzit achter de urenwijzer en iets meer hoogte nodig heeft, op naar de draaibank.
Deze keer maken we een verloopbusje wat de diameter van de minuten tap van het uurwerk verlengd. Het busje heeft twee diameters nodig, eentje van 0.8 mm die een gat heeft van 0.4 mm en een busje van 0.4 mm.
Het verloop busje is klaar en kan worden geplaats over de minutenwijzer tap. Zoals te zien is in de foto past de uren wijzer er mooi omheen en heeft de minuten wijzer voldoende hoogte speling ten opzichte van de uren wijzer.
En zo kan de minuten wijzer erop en is het zakhorloge klaar en weer werkend.
Project geslaagd!
Datum: 17-08-2023